JPH04127721A - Acoustic echo canceler - Google Patents

Acoustic echo canceler

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Publication number
JPH04127721A
JPH04127721A JP24741290A JP24741290A JPH04127721A JP H04127721 A JPH04127721 A JP H04127721A JP 24741290 A JP24741290 A JP 24741290A JP 24741290 A JP24741290 A JP 24741290A JP H04127721 A JPH04127721 A JP H04127721A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stage
double talk
state
acoustic echo
echo
Prior art date
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Pending
Application number
JP24741290A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryoichi Miyamoto
宮本 良一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP24741290A priority Critical patent/JPH04127721A/en
Publication of JPH04127721A publication Critical patent/JPH04127721A/en
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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the performance and reliability of the echo canceler by judging whether in a double talk state or an echo bus change stage and executing optimum control corresponding to the respective states. CONSTITUTION:An adaptive digital filter (ADF) control circuit 21 is composed of a prestage tap coefficient square sum circuit part 22 as a prestage power detecting means, poststage tap coefficient square sum circuit part 23 as a poststage power detecting means and decision circuit 24 as a comparing and deciding means to control an ADF 11 by comparing signals outputted from these circuit parts 22 and 23. Since it is decided by comparing the sizes of residual power in pre-and post-stages whether the state is the double talk state or not, either the double talk state or the echo bus change state can be accurately judged, and exact adaptive control can be executed by the ADF 11. Thus, the performance and reliability of the acoustic echo canceler can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ この発明は、ダブルトーク状態かエコーパス変動状態か
を判断して音響エコーを消去する音響エコーキャンセラ
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] This invention relates to an acoustic echo canceller that cancels acoustic echo by determining whether it is in a double talk state or in an echo path fluctuation state.

[従来の技術] 一般に、音響エコーキャンセラは、音声通信会議システ
ム等のハンズフリー通話において、スピーカとマイクロ
ホンとの間の音響結合により生ずる音響エコーを消去す
るために用いられる。この音響エコーキャンセラとして
は、例えば「適応形エコーキャンセラにおける重畳通話
検出の一方式%式% 会」に記載されたものが知られている。この音響エコー
キャンセラを第2図を基に説明する。
[Prior Art] Generally, acoustic echo cancellers are used to cancel acoustic echoes caused by acoustic coupling between speakers and microphones in hands-free calls such as voice communication conference systems. As this acoustic echo canceller, for example, the one described in ``A Method for Detecting Superimposed Speech in an Adaptive Echo Canceller'' is known. This acoustic echo canceller will be explained based on FIG. 2.

相手話者からの音声信号は、受信端子1を経てA/D変
換器2てディジタル信号X(k)(以下、kはサンプリ
ング時刻を表す。)に変化され、後述する各部の処理を
経てD/A変換器3てアナログ信号に変換され、スピー
カ4から近端話者Aに相手話者からの音声として発せら
れる。
The audio signal from the other party passes through the reception terminal 1 and is converted into a digital signal X(k) (hereinafter, k represents the sampling time) by the A/D converter 2. The signal is converted into an analog signal by the /A converter 3, and is output from the speaker 4 to the near-end speaker A as the voice from the other party.

5はマイクロホンで、近端話者Aから発せられた音声は
このマイクロホン5て捕捉され、音声信号s (k)と
してA/D変換器6てディジタル信号y (k)に変換
され、各部の処理を経てD/A変換器7てアナログ信号
に変換され、送信端子8を経て相手話者(遠端話者)に
送信される。
Reference numeral 5 denotes a microphone, and the voice emitted from the near-end speaker A is captured by this microphone 5, and converted into a digital signal y (k) by an A/D converter 6 as an audio signal s (k), and processed by each part. The signal is then converted into an analog signal by a D/A converter 7, and transmitted to the other party (far-end party) via a transmission terminal 8.

11は適応ディジタルフィルタ(以下[ADF]という
)、12は送信信号線13に設けられた加算器で、AD
FIIは受信側からのディジタル信号x (k)に基づ
いて擬似エコー信号V (k)を形成し、この擬似エコ
ー信号y (k)を加算器12に出力する。加算器12
において、マイクロホン5側から入力する音声エコー信
号であるディジタル信号y(k)から擬似エコー信号y
(k)が減算される。
11 is an adaptive digital filter (hereinafter referred to as [ADF]); 12 is an adder provided on the transmission signal line 13;
The FII forms a pseudo echo signal V (k) based on the digital signal x (k) from the receiving side, and outputs this pseudo echo signal y (k) to the adder 12 . Adder 12
, a pseudo echo signal y is obtained from a digital signal y(k) which is an audio echo signal input from the microphone 5 side.
(k) is subtracted.

ADFIIは、具体的には第3図に示す構成を有してい
る。
ADFII specifically has the configuration shown in FIG.

図中、T、〜TNは単位遅延素子で、設定したタップ数
分だけ設けられ、受信端子1側のディジタル信号x(k
)が人力する。B o−B Nはタップ係数発生器で、
この各タップ係数発生器Bo−BNは、残差信号e (
k)をフィードバックして設定されるフィルタタップ係
数り。、hl・・・hL・・・hM・・・hNを出力す
る。co−CNは乗算器で、この乗算器C8〜CNにお
いて各単位遅延素子T1〜TNからのディジタル信号x
(k−i)と各タップ係数発生器B。〜BNからのフィ
ルタタップ係数り。、h、・・・hL・・・h□・−・
hNとが乗算され、加算器りて加算されて、擬似エコー
信号y (k)が y(k)=Σhi(k)・x(k−i)    −(1
)として形成される。
In the figure, T, ~TN are unit delay elements, which are provided for the set number of taps, and are connected to the digital signal x(k
) is done manually. B o-B N is a tap coefficient generator;
Each tap coefficient generator Bo-BN generates a residual signal e (
k) is set by feeding back the filter tap coefficient. , hl...hL...hM...hN. co-CN is a multiplier, and in this multiplier C8 to CN, the digital signal x from each unit delay element T1 to TN is
(ki) and each tap coefficient generator B. ~Filter tap coefficients from BN. ,h,...hL...h□・-・
hN and added by an adder to obtain a pseudo echo signal y(k)=Σhi(k)・x(ki)−(1
) is formed as.

また、タップ係数h1(k)は、スピーカ4とマイクロ
ホン5との間の伝達特性、即ちインパルス応答であり、
音響結合状態(以下「エコーバス」という)の変化に追
従させるため、即ち、残差信号e (k)が最小となる
ようにするため、−船釣に次式で示す学習同定法によっ
て適応制御が行われる。
Further, the tap coefficient h1(k) is a transfer characteristic between the speaker 4 and the microphone 5, that is, an impulse response,
In order to follow changes in the acoustic coupling state (hereinafter referred to as "echo bass"), that is, to minimize the residual signal e (k), adaptive control is applied to boat fishing using the learning identification method shown in the following equation. It will be done.

e(k)・X(k−i) hH(k+1) = hl(k)+α・       
・・・(2)Σ  x2(k−i) α:ループゲイン(修正係数) また、第2図中、15はダブルトーク検出器で、このダ
ブルトーク検出器15は、上記の適応制御(係数更新)
を誤った方向に向わせないようにするために設けられた
ものである。即ち、近端話者Aが音声を発してダブルト
ーク状態となった場合、残差信号e(k)が増加したよ
うに見え、このまま前記第(2)式の係数更新を行った
のでは真のエコーパスを推定できなくなり、結果として
本来の音響エコーが消去できなくなる。このため、ダブ
ルトーク検出器15は、近端話者Aからの信号をできる
だけ早く検出して第(2)式の更新を停止させる。
e(k)・X(ki-i) hH(k+1) = hl(k)+α・
...(2) Σ x2(k-i) α: Loop gain (correction coefficient) In addition, in FIG. update)
This is provided to prevent the person from pointing in the wrong direction. In other words, when near-end speaker A makes a sound and enters a double talk state, the residual signal e(k) appears to increase, and it is not true that the coefficients in equation (2) are updated as is. It is no longer possible to estimate the echo path of the acoustic echo, and as a result, the original acoustic echo cannot be canceled. Therefore, the double talk detector 15 detects the signal from the near-end speaker A as soon as possible and stops updating equation (2).

このダブルトーク検出器15は、具体的には、受信端子
1例のディジタル信号x (k)のレベルLxから後述
するA。or、lを推定し、後述するLxからA。。□
を引くことて推定残差レベルLヤ、を出力するAに()
rIl推定回路16、残差信号e (k)の残差レベル
L RESとディジタル信号x (k)のレベルLxに
基づいて前記ACOM推定回路16の推定残差レベルL
 RESを修正する修正回路17と、残差レベルLRE
S及び推定残差レベルL RESを比較し、大きさの違
いによって前記第(2)式の更新を停止させるか、そな
まま続行させるかの制御を行う比較回路18とから構成
されている。
Specifically, this double talk detector 15 starts from the level Lx of the digital signal x (k) at one example of the receiving terminal A, which will be described later. Estimate or, l, and A from Lx, which will be described later. . □
By subtracting the estimated residual level L, output A().
The estimated residual level L of the ACOM estimation circuit 16 is based on the residual level L RES of the residual signal e (k) and the level Lx of the digital signal x (k).
A correction circuit 17 for correcting RES and a residual level LRE
The comparison circuit 18 compares S and the estimated residual level L RES and controls whether to stop updating the equation (2) or continue depending on the difference in magnitude.

ここで、残差レベルL RESは、近端話者Aからの音
声信号s (k)がないとした時の残差信号e(k)の
レベルである。また、推定残差レベルL RESは、前
述したように、ACOl”l推定回路16において、デ
ィジタル信号x (k)のレベルLxからA。OMを差
し引くことにより求められる。即ち、 L RES = L X  A C(IHにより求めら
れる。なお、Aco−1(Aecho+Acan)で求
められる値で、A echoはスピーカ4とマイクロホ
ン5との間の音響結合量、Acanは換算器12て打ち
消されるエコーキャンセル量である。
Here, the residual level L RES is the level of the residual signal e(k) when there is no voice signal s (k) from the near-end speaker A. Furthermore, as described above, the estimated residual level L RES is obtained by subtracting A.OM from the level Lx of the digital signal x (k) in the ACOl''l estimation circuit 16. That is, L RES = L A C (obtained by IH. It is a value obtained by Aco-1 (Aecho + Acan), where A echo is the amount of acoustic coupling between the speaker 4 and the microphone 5, and Acan is the amount of echo cancellation canceled by the converter 12. be.

そして、ダブルトーク検出器15は、残差レベルL R
ESと推定残差レベルL RE’3とを比較回路18で
比較し、LRES>LRβとなるときダブルトーク状態
と判断し、ADFIIの係数更新、即ち、第(2)式の
更新を停止させるように設定されている。
Then, the double talk detector 15 detects the residual level L R
The comparison circuit 18 compares ES and the estimated residual level LRE'3, and when LRES>LRβ, it is determined that there is a double talk state, and the update of the coefficient of ADFII, that is, the update of equation (2) is stopped. is set to .

以上のように構成された音響エコーキャンセラにおいて
は、相手話者からの音声がスピーカ4から発せられると
、その一部は音響エコーとしてマイクロホン5から入力
する。この信号はA/D変換器6によりディジタル信号
y (k)に変換され、加算器12に人力する。一方、
ADFIIにおいては、受信端子1側のディジタル信号
x (k)を参照信号として擬似エコー信号y (k)
が形成され、この擬似エコー信号y (k)をエコー信
号y(k)から減算することにより音響エコーは消去さ
れ、得られる残差信号e (k)はD/A変換器7てア
ナログ信号に変換され、送信端子8から遠端話者へ送出
される。
In the acoustic echo canceller configured as described above, when the voice from the other party is emitted from the speaker 4, a part of the voice is inputted from the microphone 5 as an acoustic echo. This signal is converted into a digital signal y (k) by the A/D converter 6 and input to the adder 12 . on the other hand,
In ADFII, a pseudo echo signal y (k) is generated using the digital signal x (k) on the reception terminal 1 side as a reference signal.
is formed, the acoustic echo is canceled by subtracting this pseudo echo signal y (k) from the echo signal y (k), and the resulting residual signal e (k) is converted into an analog signal by the D/A converter 7. The signal is converted and sent from the transmission terminal 8 to the far-end speaker.

さらに、通話状態においては、常時ダブルトーク検出器
15がダブルトーク状態であるか否かを検知しており、
前述した条件でダブルトーク状態と判断したときには係
数更新を停止し、シングルトーク状態と判断したときに
は係数更新制御を行なわせる。
Furthermore, in the call state, the double talk detector 15 constantly detects whether or not there is a double talk state.
When a double talk state is determined under the above-mentioned conditions, coefficient updating is stopped, and when a single talk state is determined, coefficient update control is performed.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、以上述べた従来の音響エコーキャンセラ
では、近端話者Aが音声を発しない場合でも、スピーカ
4のボリュームを上げたり、エコーバス変動が起こった
ときにはL RES> L RESの条件を満足してダ
ブルトーク状態と誤判定することがある。この場合、係
数更新が行なわれなくなってAcanが減少し、音響エ
コーが低減されないまま遠端話者に戻っていき、通話性
能が悪化するという問題点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional acoustic echo canceller described above, even when the near-end speaker A does not make a sound, when the volume of the speaker 4 is increased or when an echo bus fluctuation occurs, the L RES is > L RES conditions may be met and a double talk state may be erroneously determined. In this case, there is a problem in that the coefficients are not updated, Acan decreases, and the acoustic echo returns to the far-end speaker without being reduced, resulting in poor communication performance.

また、音響エコーが極端に大きくなると、ループゲイン
が増大し、いわゆるハウリングが生じて通話不能になる
という問題点がある。
Furthermore, when the acoustic echo becomes extremely large, the loop gain increases and so-called howling occurs, making it impossible to make a call.

この発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、
ダブルトーク状態かエコーパス変動状態かを正確に判断
し、各状態に応じた最適な制御を行なうことができる音
響エコーキャンセラを提供することを目的とする。
This invention was made in view of the above problems, and
It is an object of the present invention to provide an acoustic echo canceller that can accurately judge whether it is a double talk state or an echo path fluctuation state and perform optimal control according to each state.

[課題を解決するための手段] この発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、擬似
エコー信号及び音響エコー信号を合成して残響エコーを
除去すると共に、ダブルトーク状態のとき適応フィルタ
による適応制御を停止させる音響エコーキャンセラに適
用される。
[Means for Solving the Problems] The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it combines a pseudo echo signal and an acoustic echo signal to remove reverberant echoes, and also removes reverberant echoes by using an adaptive filter when in a double talk state. Applied to acoustic echo cancellers that stop adaptive control.

このような音響エコーキャンセラにおいて、音響エコー
が除去された後の残留パワーのうち、前段の大きさを検
知する前段パワー検知手段と、後段の大きさを検知する
後段パワー検知手段と、各パワー検知手段からの出力値
を比較し、残留パワーの後段の増加率が大きい場合にダ
ブルトーク状態と判定する比較判定手段とから構成され
たことを特徴とする。
In such an acoustic echo canceller, a front-stage power detection means detects the magnitude of the previous stage out of the residual power after the acoustic echo is removed, a rear-stage power detection means detects the magnitude of the latter stage, and each power detection means The present invention is characterized by comprising a comparison and determination means that compares the output values from the means and determines that a double talk state exists when the increase rate of the residual power in the latter stage is large.

[作用] 前記構成により、常時、前段パワー検知手段が残留パワ
ーの前段の大きさを検知し、後段パワー検知手段が残留
パワーの後段の大きさを検知する。
[Function] With the above configuration, the front-stage power detection means always detects the magnitude of the residual power in the former stage, and the rear-stage power detection means always detects the magnitude of the residual power in the latter stage.

そして、各パワー検知手段にって検知された各値は比較
判定手段によって比較され、いずれが大きいかを判定さ
れ、残留パワーの後段の増加率が大きい場合にダブルト
ーク状態と判定する。
The respective values detected by each power detection means are compared by a comparison and determination means, and it is determined which one is larger. If the rate of increase in the latter stage of the residual power is large, it is determined that a double talk state exists.

[実施例コ 以下、本発明の1実施例を、第1図及び第4図(a)、
 (b)に基づいて説明する。なお、本実施例の音響エ
コーキャンセラの全体構成は前述した従来の音響エコー
キャンセラとほぼ同様であるので、ここでは同一部材に
は同一符号を付し、その説明を省略する。
[Example 1] An example of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 4(a),
The explanation will be based on (b). The overall configuration of the acoustic echo canceler of this embodiment is almost the same as that of the conventional acoustic echo canceller described above, so the same members are given the same reference numerals and the explanation thereof will be omitted here.

第1図は本実施例の音響エコーキャンセラの構成を示す
ブロック図、第4図(a)はスピーカ4とマイクロホン
5との間の音響結合を表すインパルス応答の測定例を示
す特性線図、第4図(b)は第4図(a)のインパルス
応答に対応した残留パワー曲線を示す特性線図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the acoustic echo canceller of this embodiment, FIG. FIG. 4(b) is a characteristic diagram showing a residual power curve corresponding to the impulse response of FIG. 4(a).

まず、第4図(a)、 (b)に基づいて、インパルス
応答及びこれに対応する残留パワー曲線の有する特性を
説明する。
First, the characteristics of the impulse response and the corresponding residual power curve will be explained based on FIGS. 4(a) and 4(b).

インパルス応答による特性線は、第4図(a)に示すよ
うに、スピーカ4とマイクロホン5との間の伝播遅延に
相当するフラットデイレイaの後の初期振幅が大きく、
次第に減衰していく性質を一般的に有している。そして
、この性質は、エコーパスの変動に対してもあまり変ら
ず、同様の傾向を示す。残留パワー曲線は、インパルス
応答と対応しているため、即ち、ADFIIのフィルタ
タップ係数hi (k )はこのインパルス応答のサン
プル系列と1対1に対応しているため、第4図(b)に
示すように、第4図(a)の特性線とほぼ同様の特性を
有する。つまり、初期値が大きく、次第に減衰していく
特性を有する。
As shown in FIG. 4(a), the impulse response characteristic line has a large initial amplitude after the flat delay a, which corresponds to the propagation delay between the speaker 4 and the microphone 5.
It generally has the property of gradually attenuating. This property does not change much even with changes in the echo path, and shows a similar tendency. Since the residual power curve corresponds to the impulse response, that is, the filter tap coefficient hi (k) of ADFII has a one-to-one correspondence with the sample sequence of this impulse response, so the result shown in Fig. 4(b) is as follows. As shown, it has almost the same characteristics as the characteristic line in FIG. 4(a). In other words, it has a characteristic of having a large initial value and gradually attenuating.

一方、タップ係数h1(k)はエコーパスの変動に対し
て適応制御により更新される。さらに、近端話者Aの音
声信号s (k)が入力される場合も更新される。即ち
、音声信号s (k)の入力によって残差信号e (k
)が大きくなり、前記第(2)式によってタップ係数h
H(k)が更新され、残留パワーが大きくなる。
On the other hand, the tap coefficient h1(k) is updated by adaptive control in response to variations in the echo path. Furthermore, it is also updated when the near-end speaker A's voice signal s (k) is input. That is, by inputting the audio signal s (k), the residual signal e (k
) increases, and the tap coefficient h
H(k) is updated and the residual power increases.

つまり、エコーパスの変動に対しては残留パワーはあま
り変動せず、近端話者Aの音声信号s (k)が入力さ
れる(ダブルトーク状態となる)と太きく変動なる。具
体的には、タップ係数hH(k)が適性値から離れた値
になり、残留パワーの値が乱れてくる。特に、第4図(
a)におけるタップ数領域の前段Cてはあまり変動しな
いか、後段りては大きくなってくるという特徴を有する
In other words, the residual power does not change much with respect to changes in the echo path, but changes sharply when the near-end speaker A's voice signal s (k) is input (double talk state occurs). Specifically, the tap coefficient hH(k) becomes a value far from the appropriate value, and the value of the residual power becomes disordered. In particular, Figure 4 (
It has a characteristic that the first stage C of the tap number region in a) does not change much, but it increases in the latter stage.

このため、残留パワーの前段Cと後段りての変動を監視
することで、エコーパス変動状態かダブルトーク状態か
を正確に判断することができる。
Therefore, by monitoring the fluctuations in the residual power at the front stage C and the rear stage C, it is possible to accurately determine whether it is an echo path fluctuation state or a double talk state.

次に、本実施例の音響エコーキャンセラの構成を第1図
に基づいて有する。
Next, the configuration of the acoustic echo canceller of this embodiment is based on FIG. 1.

本実施例の音響エコーキャンセラの全体構成は、前述し
た従来の音響エコーキャンセラとほぼ同様であるが、本
実施例では、従来のダブルトーク検出器15の代りにA
DF制御回路21を設けている。
The overall configuration of the acoustic echo canceller of this embodiment is almost the same as that of the conventional acoustic echo canceller described above, but in this embodiment, the conventional double talk detector 15 is replaced by A
A DF control circuit 21 is provided.

このADF制御回路21は、前段パワー検知手段として
の前段タップ係数2東和回路部22と、後段パワー検知
手段としての後段タップ係数2東和回路部23と、これ
らの回路部22.23から出力された信号を比較してA
DFIIを制御する比較判定手段としての判定回路24
とから構成されている。
This ADF control circuit 21 includes a front-stage tap coefficient 2-TOW circuit section 22 as a front-stage power detection means, a rear-stage tap coefficient 2-TOW circuit section 23 as a rear-stage power detection means, and outputs from these circuit sections 22 and 23. Compare the signals and A
Judgment circuit 24 as comparison judgment means for controlling DFII
It is composed of.

前段タップ係数2東和回路部22は、第4図(a)にお
ける前段Cのタップ係数hi (k )を2乗してたし
合わせるもので、次の演算式による。なお、タップ係数
hi (k)の2乗和をとるのは、このタップ係数hi
 (k)がインパルス応答のサンプル系列と1対1に対
応しているため、タップ係数h1(k)の2乗和が残留
パワーと等価になるためである。
The pre-stage tap coefficient 2 Towa circuit section 22 squares and adds up the tap coefficient hi (k) of the pre-stage C in FIG. 4(a), and is based on the following calculation formula. Note that the sum of the squares of the tap coefficients hi (k) is calculated using this tap coefficient hi
This is because (k) has a one-to-one correspondence with the impulse response sample sequence, so the sum of squares of the tap coefficient h1(k) is equivalent to the residual power.

ΣhH(k)=H1・・・(3) 1厘0 後段タップ係数2東和回路部23は、第4図(a)にお
ける後段りのタップ係数hH(k )を2乗してたし合
わせるもので、次の演算式による。
ΣhH(k)=H1...(3) 1 厘0 Post-stage tap coefficient 2 The Towa circuit section 23 squares and adds the post-stage tap coefficient hH(k) in FIG. 4(a). According to the following calculation formula.

Xhick)=H2=(4) なお、Hlを前段パワーレベル、H2を後段パワーレベ
ルという。
Xhick)=H2=(4) Note that H1 is referred to as the front stage power level, and H2 is referred to as the rear stage power level.

判定回路24は、前段タップ係数2東和回路部22から
の前段パワーレベルH1と後段タップ係数2乗和回路部
23からの後段パワーレベルH2とを判定し、互いを比
較して、ADFIIを次の条件で制御する。
The determination circuit 24 determines the front stage power level H1 from the front stage tap coefficient 2 to sum circuit unit 22 and the rear stage power level H2 from the rear stage tap coefficient sum of squares circuit unit 23, compares them with each other, and determines the ADFII as the next stage. Control with conditions.

前段パワーレベルH1及び後段パワーしヘルH2がとも
に増減量の小さい状態で、 Hl>a2H2 a2:闇値 の場合には、エコーパス変動状態(シングルトーク状態
)と判定する。
In a state where both the first stage power level H1 and the second stage power level H2 have small increases and decreases, if Hl>a2H2 a2: dark value, it is determined that the echo path fluctuation state (single talk state) is present.

また、後段パワーレベルH2の増加量が大きい状態で、 H1≦a2H2 の場合には、ダブルトーク状態と判定する。なお、前段
パワーレベルH1の増減は大きくても小さいくてもよい
Further, in a state where the amount of increase in the subsequent power level H2 is large and H1≦a2H2, a double talk state is determined. Note that the increase/decrease in the pre-stage power level H1 may be large or small.

そして、エコーパス変動状態と判定した場合には、適応
制御を行うようにADFllが制御され、ダブルトーク
状態と判定した場合には、適応制御が停止され、この停
止直前のタップ係数を保持してこのタップ係数で前記第
(1)式の演算を行い、擬似エコー信号y(k)が形成
される。
If it is determined that the echo path is in a fluctuating state, the ADFll is controlled to perform adaptive control, and if it is determined to be a double talk state, the adaptive control is stopped, and the tap coefficient immediately before this stop is held and the ADFll is controlled to perform adaptive control. Equation (1) is calculated using the tap coefficients to form a pseudo echo signal y(k).

さらに、判定回路24には、ダブルトーク状態と判定し
たときに、この状態から離脱するための判定機能も有し
ている。即ち、設定値しRES(th)と残差レベルL
 RESとを比較し、L RES(th) > l、、
 RE3となったときに判定回路24がADFIIを制
御してダブルトーク状態から離脱させる。
Furthermore, the determination circuit 24 also has a determination function for leaving the double talk state when it is determined that the state is a double talk state. That is, the set value RES(th) and the residual level L
Compare with RES, L RES(th) > l,,
When RE3 is reached, the determination circuit 24 controls ADFII to exit the double talk state.

なお、ADFIIのタップ数Nはインパルス応答長を考
慮して決められる。即ち、第4図(a)より、残留パワ
ー−30dBに相当するエコーキャンセル量30dBを
得るために必要なフィルタタップ数Nが求められる。こ
こで、エコーキャンセル量の数値(30dB)は−例で
、各音響エコーキャンセラによって異なる。さらに、ダ
ブルトーク状態であるか否かの判定のためのHoとH2
の比の閾値a2(通常、50以上)、前段Cのタップの
数り及び後段りのタップの数N−M及び設定値しRES
(th)は、音響エコーキャンセラの種類によって異な
るため、設計モデルとなる音響結合条件に応して設定さ
れる。
Note that the number N of taps of ADFII is determined in consideration of the impulse response length. That is, from FIG. 4(a), the number N of filter taps required to obtain an echo cancellation amount of 30 dB corresponding to a residual power of -30 dB is determined. Here, the numerical value of the amount of echo cancellation (30 dB) is an example and varies depending on each acoustic echo canceller. Furthermore, Ho and H2 for determining whether or not there is a double talk state
threshold value a2 (usually 50 or more), the number of taps in the front stage C, the number N-M of taps in the rear stage, and the set value RES
Since (th) differs depending on the type of acoustic echo canceller, it is set in accordance with the acoustic coupling condition serving as the design model.

次に、以上のように構成された音響エコーキャンセラの
作用について説明する。なお、この音響エコーキャンセ
ラの全体的な作用は前述した従来の音響エコーキャンセ
ラとほぼ同様であるので、ここではADF制御回路21
の作用についてのみ説明する。
Next, the operation of the acoustic echo canceller configured as above will be explained. Note that the overall operation of this acoustic echo canceller is almost the same as that of the conventional acoustic echo canceller described above, so here, the ADF control circuit 21 will be explained.
We will only explain the effect of .

ADF制御回路21は常時機能しており、その前段タッ
プ係数2東和回路部22が第4図(a)における前段C
の残留パワーと等価の値を第(3)式により、また、後
段タップ係数二乗和回路部23が後段りの残留パワーと
等価の値を第(4)式によりそれぞれ演算し、判定回路
24でこれらの値が比較される。
The ADF control circuit 21 is always functioning, and its pre-stage tap coefficient 2 Towa circuit section 22 is the pre-stage C in FIG. 4(a).
The value equivalent to the residual power in the subsequent stage is calculated by equation (3), and the subsequent tap coefficient sum of squares circuit section 23 calculates a value equivalent to the residual power in the subsequent stage using equation (4). These values are compared.

そして、前段パワーレベルH1及び後段パワーレベルH
2がともに増減量の小さい状態で、Hl>a2H2の場
合には、エコーパス変動状態と判定し、ADFIIを制
御して通常の適応制御を行わせる。
Then, the front stage power level H1 and the rear stage power level H
If Hl>a2H2 in a state where both the increase and decrease are small, it is determined that the echo path is in a fluctuating state, and ADFII is controlled to perform normal adaptive control.

また、後段パワーレベルH2の増加量が大きい状態で、
H1≦a2H2の場合には、ダブルトーク状態と判定し
、ADFIIによる適応制御を停止させ、この停止直前
のタップ係数hi (k )を保持させる。そして、こ
のタップ係数hH(k)でADFllに前記第(1)式
の演算を行わせて擬似エコー信号y (k)を形成させ
、この擬似エコー信号y(k)がエコー信号y (k)
から減算される。
In addition, when the amount of increase in the subsequent stage power level H2 is large,
If H1≦a2H2, it is determined that there is a double talk state, the adaptive control by ADFII is stopped, and the tap coefficient hi (k) immediately before this stop is held. Then, using this tap coefficient hH(k), the ADFll is made to perform the calculation of the above equation (1) to form a pseudo echo signal y (k), and this pseudo echo signal y (k) becomes the echo signal y (k).
is subtracted from.

さらに、ダブルトーク状態から離脱するときは、判定回
路24て設定値しRES(th)と残差レベルLRES
とが比較され、L RES(th) > L RESと
なったときにADFIIによる適応制御を再開させる。
Furthermore, when leaving the double talk state, the determination circuit 24 sets the set value RES(th) and the residual level LRES.
are compared, and when L RES (th) > L RES, adaptive control by ADFII is restarted.

以上のように、タップ係数hi (k )の物理的性質
に着目し、前段タップ係数2果和と後段タップ係数2東
和の大きさを比較、判定することにより、ダブルトーク
状態であるかエコーパス変動状態であるかを精度よく判
定することが可能となる。
As described above, by focusing on the physical properties of the tap coefficient hi (k) and comparing and determining the magnitudes of the sum of the two tap coefficients in the front stage and the sum of the two tap coefficients in the latter stage, it is possible to determine whether there is a double talk state or not due to echo path fluctuation. It becomes possible to accurately determine whether the state is the same or not.

この結果、ADFIIによる的確な適応制御を行わせる
ことができ、音響エコーキャンセラの性能向上及び信頼
性の向上が図れる。
As a result, accurate adaptive control can be performed by ADF II, and the performance and reliability of the acoustic echo canceller can be improved.

なお、本実施例では、残留パワーの大きざを判断するた
めの手段として、前段タップ係数2東和回路部22と後
段タップ係数二乗和回路部23とを用い、タップ係数を
2乗して全部をたし合せることで残留パワーに相当する
値を検出したが、本発明はこれに限らず、これら前段タ
ップ係数2東和回路部22及び後段タップ係数二乗和回
路部23の代りに残留パワーの前段及び後段の大きさを
直接に検出する回路を設けることて、ダブルトーク状態
であるか否かを判断するようにしてもよい。
In this embodiment, as a means for determining the difference in the residual power, the front-stage tap coefficient 2 Towa circuit section 22 and the rear-stage tap coefficient square sum circuit section 23 are used, and the tap coefficients are squared and all of them are calculated. Although the value corresponding to the residual power is detected by summing the value, the present invention is not limited to this. Instead of the preceding stage tap coefficient 2 to sum circuit section 22 and the subsequent stage tap coefficient square sum circuit section 23, a value corresponding to the residual power is detected. A circuit that directly detects the size of the latter stage may be provided to determine whether or not there is double talk.

[発明の効果コ 以上詳細に説明したようにこの発明によれば、残留パワ
ーの前段の大きさを検知する前段パワー検知手段と、後
段の大きさを検知する後段パワー検知手段と、各パワー
検知手段からの出力値を比較し、残留パワーの後段の増
加率が大きい場合にダブルトーク状態と判定する比較判
定手段とを備え、残留パワーの前段及び後段の大きさを
比較することで、ダブルトーク状態であるか否かを判定
するようにしたので、ダブルトーク状態かエコーパス変
動状態かを精度よく判断することが可能となり、この結
果、適応フィルタによる的確な適応制御を行わせること
ができ、音響エコーキャンセラの性能向上及び信頼性の
向上が図れる。
[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, there is a front-stage power detection means for detecting the magnitude of the residual power in the front stage, a rear-stage power detection means for detecting the magnitude of the residual power in the rear stage, and each power detection unit. Comparison/judgment means for comparing output values from the means and determining a double talk state when the rate of increase in the latter stage of the residual power is large; Since it is possible to judge whether the state is a double talk state or an echo path fluctuation state, it is possible to accurately judge whether it is a double talk state or an echo path fluctuation state.As a result, it is possible to perform accurate adaptive control using an adaptive filter, and the acoustic The performance and reliability of the echo canceller can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る音響エコーキャンセラの全体構成
を示すブロック図、第2図は従来の音響エコーキャンセ
ラの全体構成を示すブロック図、第3図はADFの内部
構成を示すブロック図、第4図はスピーカとマイクロホ
ンとの間の音響結合を表すインパルス応答の測定例及び
それに対応した残留パワー曲線を示す特性線図である。 11・・・ADF、12・・・加算器、21・・・AD
F制御回路、22・・・前段タップ係数2巣和回路部、
23・・・後段タップ係数2東和回路部、24・・・判
定回路。 インへ°ルス応答の測定例及び残留パワーを示ず特性線
図第4図
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an acoustic echo canceller according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of a conventional acoustic echo canceller, and FIG. 3 is a block diagram showing the internal configuration of an ADF. FIG. 4 is a characteristic diagram showing a measurement example of an impulse response representing acoustic coupling between a speaker and a microphone and a corresponding residual power curve. 11...ADF, 12...Adder, 21...AD
F control circuit, 22...previous stage tap coefficient 2-sum sum circuit section,
23... Post-stage tap coefficient 2 Towa circuit section, 24... Judgment circuit. Measurement example of induction response and characteristic diagram without residual power Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 擬似エコー信号及び音響エコー信号を合成して音響エコ
ーを除去すると共に、ダブルトーク状態のとき適応フィ
ルタによる適応制御を停止させる音響エコーキャンセラ
において、音響エコーが除去された後の残留パワーのう
ち、前段の大きさを検知する前段パワー検知手段と、後
段の大きさを検知する後段パワー検知手段と、各パワー
検知手段からの出力値を比較し、残留パワーの後段の増
加率が大きい場合にダブルトーク状態と判定する比較判
定手段と から構成されたことを特徴とする音響エコーキャンセラ
[Claims] In an acoustic echo canceler that combines a pseudo echo signal and an acoustic echo signal to remove an acoustic echo and stops adaptive control by an adaptive filter when in a double talk state, Of the residual power, the output value from each power detection means is compared between the front stage power detection means that detects the magnitude of the previous stage and the rear stage power detection means that detects the magnitude of the latter stage, and the increase rate of the residual power in the latter stage is determined. 1. An acoustic echo canceller comprising: comparison and determination means for determining a double talk state when .
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